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Strom auf dem Mond

10.02.2022

Katrin Kristmann, Doktorandin an der Fakultät für Chemie und Materialwissenschaften der TalTech (Technische Universität Tallinn), hat mit der Forschung begonnen, die darauf abzielt, eine Technologie zur Herstellung von Monokorn-Solarzellen auf dem Mond zu entwickeln.

Die Ergebnisse der Forschungsaktivitäten sollen zur Stromversorgung zukünftiger Mondaußenposten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und ihrer internationalen Partner genutzt werden. In den kommenden Jahrzehnten soll am Südpol des Mondes ein Mondaußenposten errichtet werden.

Die sandpapierähnliche Solarzelle basiert auf der von TalTech-Forschern entwickelten Monokornpulvertechnologie, bei der die Solarzelle aus Tausenden von kleinen Kristallen mit einem Durchmesser von 50 Mikrometern besteht, die in einer kontinuierlichen Schicht in ein Polymer eingebettet sind.

Mikrokristalle absorbieren Sonnenlicht. Um die Sonnenenergie zu übertragen, werden diese Mikrokristalle mit Puffer- und Fensterschichten bedeckt. Somit funktioniert jeder Kristall wie ein kleines einzelnes Solarpanel und erzeugt Strom.

Dieser Solarzellentyp hat viele Vorteile und kombiniert die Vorteile eines hocheffizienten monokristallinen Materials mit einer kostengünstigen Produktion von Rolle-zu-Rolle-Modulen, was die Herstellung von flexiblen, leichten und kostengünstigen Solarmodulen zur Abdeckung großer Flächen ermöglicht zu minimalen Kosten.

Es gibt keine Beschränkungen hinsichtlich der Größe und Form von Solarmodulen. Die in einer Monokorn-Solarzelle verwendeten Mikrokristalle können aus Elementen gewonnen werden, die im Boden oder im Regolith des Mondes gefunden werden.

Ein mögliches Material für Mikrokristalle könnte Pyrit FeS2 sein, oder anders gesagt „Katzengold“. Seine Elemente, Eisen und Schwefel, sind im Mondregolith ziemlich häufig, und der theoretische Wirkungsgrad einer Pyrit-Solarzelle beträgt bis zu 25 %.

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Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

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Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Der Tarnumhang ist fast fertig 11.02.2012

Physiker der University of Texas at Austin haben einen weiteren Schritt in Richtung Tarnkappe gemacht – sie konnten einen 18-Zentimeter-Zylinder vor der Beobachtung verbergen, und es war unmöglich, ihn aus jedem Blickwinkel zu sehen.

Da die Beschichtung auch eine zylindrische Form hat, haben Journalisten das Gerät bereits als „unsichtbare Röhre“ bezeichnet. Während diese Röhre zwar nur im Mikrowellenbereich arbeitet, verschwindet bei gewöhnlichem Licht die von ihr erzeugte "Unsichtbarkeit".

Das vielleicht Wichtigste an diesem Erfolg ist ein völlig neuer Ansatz zum Verstecken des Gegenstands. Wenn die früheren „Proto-Unsichtbarkeitsumhänge“ auf in der Natur nicht vorkommenden Transformations-Metamaterialien mit einer sehr komplexen Struktur basierten, die das auf sie fallende Licht nicht reflektieren, sondern dazu zwingen, das verborgene Objekt zu umrunden, dann ein vollständig Hier funktionieren verschiedene Mechanismen und andere Materialien.

Es basiert auf den sogenannten plasmonischen Metamaterialien (Plasmonen sind Quasiteilchen, Wellencluster im Kristallgitter, die sich wie ein unabhängiges Teilchen verhalten). Ihr Hauptmerkmal in der Anwendung auf die Physik der Unsichtbarkeit ist, dass sie Licht anders streuen als gewöhnliches. Wenn Sie daraus einen Spiegel machen, sieht eine Person darin nicht ihr eigenes Spiegelbild, sondern ein Negativ. Wenn Sie ein Objekt mit solchem Material umgeben (und wie sich herausstellt, mit beliebiger Form), zerstören sich das vom Objekt gestreute Licht und das vom Plasmonenschirm gestreute Licht gegenseitig, wenn sie aufeinander treffen. Was im Experiment der Texas-Gruppe demonstriert und dann im New Journal of Physics veröffentlicht wurde.

Professor Andrea Alu, die die Studie leitet, glaubt, dass plasmonische Materialien viel besser geeignet sind, Unsichtbarkeit zu erzeugen, als die in der Vergangenheit verwendeten Metamaterialien. Ihm zufolge sind sie ungleich zuverlässiger und können in einem breiteren Lichtspektrum arbeiten, obwohl ihnen, wie wir uns erinnern, auch der optische Bereich noch nicht zur Verfügung steht. Es gibt jedoch keine physikalischen Verbote für den sichtbaren Bereich, es gibt nur rein technische Barrieren, daher versucht seine Gruppe laut Alu derzeit, die Fähigkeiten ihrer "unsichtbaren Röhre" zu erweitern, einschließlich der Fähigkeit, die plasmonische Unsichtbarkeit auf sichtbar zu erweitern hell.

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